## Original Article
e-ISSN: 2581-0545 - https://journal.itera.ac.id/index.php/jsat/
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International Licence . Any  further distribution of this work must maintain attribution to  the author(s) and the  title of the work, journal citation and DOI. Published under licence by Journal of Science and Aplicative Technology  (JSAT).
Received 03rd October 2022 Accepted 15th Febuary 2023 Published 08th June 2023
DOI: 10.35472/jsat.v7i1.1095

## SELULOSA NANOSERAT TANDAN SAWIT SEBAGAI MATRIKS FILM INDIKATOR ALAMI KESEGARAN PANGAN
Yusnaidar a , Wilda Syahri b , I Putu Mahendra c*
a Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi
b Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jambi
* Corresponding E-mail: i.mahendra@ki.itera.ac.id
Open Access
Abstract : The  food  freshness  is  one  trending  topic  that  currently  studied  to  reduce  the  number  of  food  waste.  The development of food freshness film indicator is one technique that can be utilized to resolve the high number of food waste. The objective of this study was to evaluate the ability of cellulose nanofiber film that had been integrated with anthocyanine as the food freshness film indicator. Cellulose nanofiber was obtained from empty fruit bunch of palm oil that had been dried, cut, and milled into fine powder. The initial step of this preparation was bleaching process using NaOCl/NH 3 and H 2 O 2 /NH 3 . After bleaching process, cellulose fiber was oxidized using TEMPO/NaOCl/NaBr at pH 10 for 6 h. The TEMPO-oxidized cellulose fiber was then transferred into high pressure-homogenizer for 6-cycles at 800 bar of pressure. The cellulose nanofiber was obtained as hydrated fiber (gel-like) and then combined with anthocyanine obtaining from red cabbage extract, the film was casted on the acrylic plate. The film indicator of cellulose nanofiber was analyzed to determine the characteristic of film, i.e., color stability depending on pH, morphology, mechanical properties, and color response of film on the food freshness. The film of cellulose nanofiber that integrated with anthocyanin extract has the good sensitiveness to test the food freshness at 4 o C. The color change produced by this indicator film is quite significant and has a different color at each pH value.
indikator ini cukup signifikan dan memiliki warna yang berbeda pada tiap nilai pH.
Kata Kunci : Nanoserat selulosa, antosianin, indikator kesegaran pangan
Keywords: Cellulose nanofiber, anthocyanin, food freshness indicator
Abstrak: Kesegaran  pangan  merupakan  topik  yang  saat  ini  banyak  dikaji  guna  mengurangi  jumlah  limbah  pangan. Pengembangan film kesegaran pangan merupakan salah satu cara untuk mengatasi jumlah limbah pangan yang tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui  kemampuan nanoserat selulosa/antosianin sebagai film indikator kesegaran pangan. Nanoserat selulosa diperoleh dari tandan kosong kelapa sawit yang sebelumnya telah digiling hingga diperoleh sediaan serbuk. Tahap  awal  pembuatan  nanoserat  selulosa  adalah  proses  pemutihan  serat  menggunakan  NaOCl/NH 3 dan  H 2 O 2 /NH 3 .  Pasca proses pemutihan, serat selulosa selanjutnya dioksidasi menggunakan TEMPO/NaOCl/NaBr pada pH 10 selama 6 jam. Selulosa teroksidasi TEMPO dilewatkan ke dalam high pressure-homogenizer (HPH) sebanyak 6 siklus dengan tekanan dijaga pada 800 bar. Nanoserat selulosa diperoleh dalam sediaan terhidrasi ( gel-like ) dan dipadukan dengan ekstrak antosianin kubis ungu, dan dicetak pada permukaan akrilik. Film indikator nanoserat selulosa dianalisis untuk mengetahui karakteristik film, diantaranya adalah  uji  stabilitas  zat  warna  terhadap  pH,  morfologi,  sifat  mekanik  dan  respon  warna  film  indikator  terhadap  kesegaran pangan.  Film  indikator  berbasis  nanoserat  selulosa  yang  dikombinasikan  dengan  antosianin  menunjukkan  sensitivitas  yang cukup baik untuk menunjukkan kesegaran produk pangan pada penyimpanan 4 o C. Perubahan warna yang dihasilkan oleh film
c Program Studi Kimia, Jurusan Sains, Institut Teknologi Sumater a, Lampung Selatan, Indonesia
e-ISSN: 2581-0545
Selulosa Nanoserat Tandan Sawit Sebagai Matriks Film Indikator Alami Kesegaran Pangan

## Pendahuluan
Food  and  Agriculture  Organization (FAO)  melaporkan pada  tahun  2011  bahwa  sebanyak  1,3  juta  ton/tahun produk  pangan  terbuang  menjadi  limbah  karena beragam  faktor,  diantaranya  tidak  dikonsumsi,  busuk, basi, dan lainnya. Limbah pangan ini pada akhirnya akan memicu pembentukan gas rumah kaca yang berkontribusi  pada  pemanasan  global  [1].  Sistem ekonomi  global  memiliki  fokus  kegiatan  terkait  upaya meminimalisasi pembentukan limbah dan memaksimalkan  efisiensi  sumber  daya  alam  [2].  Pada kegiatan ini, aliran limbah pangan sebisa mungkin didaur ulang  ataupun  dimanfaatkan  kembali  dalam  suatu proses baru [3].
Suatu  sistem  dan teknologi diperlukan untuk  mengurai permasalahan limbah pangan ini. Satu upaya yang dapat dilakukan  adalah  memberi  pelabelan  pada  produk pangan.  Pelabelan  secara  konvensional  dilakukan dengan  memberikan  keterangan  tanggal  produksi  dan kadaluarsa,  tetapi  hal  ini  tidak  efektif.  Konsumen terkadang  tidak  yakin  dengan  kondisi  produk  pangan yang keadaan fisik tidak tampak segar/ layak konsumsi walaupun  masih  berada  pada  rentang  tanggal  layak konsumsi [4, 5].
Upaya  lain  yang  dapat  dilakukan  untuk  mengurai permasalahan  ini  adalah  dengan  membuat  sistem pelabelan yang dapat menginformasikan kondisi produk pangan  secara  nyata.  Apabila  dibandingkan  dengan sistem  pelabelan  konvensional,  kondisi  produk  pangan tidak  hanya  ditentukan  oleh  kondisi  penyimpanan, melainkan  terdapat  banyak  proses  yang  dapat mempercepat  proses  pembusukan,  diantaranya  proses pemindahan produk dari satu lokasi ke lainnya [6].
Pengembangan  pelabelan  produk  pangan  khususnya produk  daging  akan  menjadi  fokus  pada  penelitian  ini dengan memanfaatkan bahan alam sebagai matriks dan indikator  alami.  Penggunaan  material  alam  didasarkan pada  pemanfaatan  limbah  agar  dapat  berkontribusi pada  pengurangan  limbah  di  lingkungan.  Nanoserat selulosa  menjadi  pilihan  tepat  untuk  dijadikan  matriks. Hal  ini  dikarenakan  nanoserat  selulosa  memiliki keunggulan dalam sifat mekanik dan ketahanan air yang baik [7-9]
Antosianin dipilih pada penelitian ini oleh karena dapat diperoleh  dari  berbagai  tanaman  yang  memiliki  warna merah keunguan, seperti, kubis merah, wortel ungu, ubi ungu,  dan  lainnya.  Antosianin  merupakan  zat  warna yang  umum  ditemukan  pada  tanaman  dan  dapat  larut dalam  air.  Selain  itu,  antosianin  dapat  memberikan
ragam warna pada tiap rentang pH seperti merah pada pH asam dan hijau kekuningan pada pH basa.
Pada  penelitian  ini,  telah  dilakukan  pengembangan pelabelan  produk  pangan  dengan  memanfaatkan nanoserat  selulosa  dan  antosianin.  Produk  yang diperoleh  pada  penelitian  selanjutnya  dikenal  dengan nama film indikator kesegaran pangan. Film indikator ini memiliki  kemampuan  yang  cukup  untuk  membedakan nilai  pH  larutan  dan  konsentrasi  larutan  amoniun hidroksida sebagai model amonia yang terbentuk pada proses  pembusukan  produk  pangan,  utamanya  olahan daging.
Adapun  sejumlah  tahapan  yang  dilakukan  pada penelitian  ini,  diantaranya  adalah  ekstraksi  antosianin dari  kubis  ungu,  imobilisasi  antosianin  pada  matriks nanoserat  selulosa,  pengujian  respon  warna  pada berbagai pH dan produk pangan.

## Metode

## Bahan
Antosianin  diperoleh  dari  kubis  ungu  yang  didapatkan dari  pasar  tradisional  di  Bandar  Lampung.  Tandan kosong  kelapa  sawit  diperoleh  dari  perkebunan  kelapa sawit  di  Provinsi  Riau.  Bahan  kimia  yang  digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari Merck.

## Prosedur Kerja

## Penyiapan ekstrak antosianin
Massa kubis ungu yang digunakan adalah 5, 50, dan 100 g  dalam  150  mL  air  deionisasi.  Proses  pengambilan antosianin dilakukan dengan cara memasukan potongan dadu kubis ungu (1 cm x 1 cm) ke dalam air mendidih. Setelah  3  menit,  filtrat  dipisahkan  dari  ampas  kubis ungu. Filtrat yang diperoleh didinginkan dan disimpan di dalam wadah gelap pada suhu 4 o C.

## Penyiapan ekstrak nanoserat selulosa
Serat  tandan  kosong  kelapa  sawit  dipotong  dengan ukuran  1  cm  x  1  cm  dan  dikeringkan  hingga  massa konstan.  Selanjutnya  digiling  hingga  diperoleh  ukuran yang lebih kecil menyerupai serbuk. Serat tandan kosong kelapa  sawit kemudian  diberi  perlakuan dengan NaOCl 1,75%  dengan  rasio  1:100  (serat  :  NaOCl),  pH  larutan diatur pada pH 10 dengan penambahan NH 3 pada 30 o C selama  3  jam.  Setelah  dilakukan  pencucian  hingga netral,  serat  selanjutnya  diberi  perlakuan  dengan  H 2 O 2 10%  dengan  rasio  1:100  (serat  :  NaOCl).  Proses pemutihan dilakukan pada pH 10,0 dengan penambahan NH 3 dan suhu 80 o C selama 3 jam. Serat kemudian dicuci
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 7 (1), 2023, pp. 35-42 | 37 Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
hingga pH netral, dan dilanjutkan dengan proses oksidasi menggunakan  TEMPO/NaOCl/NaBr.  Reaksi  oksidasi dilakukan  pada  pH  10.  Setelah  6  jam  reaksi  berjalan, serat  yang  telah  dioksidasi  dicuci  hingga  pH  netral. Lignoselulosa yang diperoleh selanjutnya dilewatkan ke dalam high-pressure  homogenizer sebanyak  6  siklus pada  tekanan  800  bar  guna  memecah  serat  menjadi serat tunggal dengan ukuran nano. Sediaan lignoselulosa dalam  bentuk  gel  selanjutnya  disimpan  pada  suhu  4 o C [9].

## Penyiapan film indikator
Film indikator dibuat dengan mencampurkan nanoserat selulosa  dan  antosianin  dengan  rasio  10  g  :  50  mL. Campuran  nanoserat  selulosa  selanjutnya  diberi perlakuan dengan homogenizer agar nanoserat selulosa dalam sediaan gel dapat bercampur dengan antosianin. Campuran  nanoserat  selulosa/  antosianin  kemudian dituang  ke  permukaan  akrilik  dan  dikeringkan  dengan oven  pada  suhu  45 o C.  Film  indikator  yang  diperoleh selanjutnya disimpan dalam plastik klip.

## Karakterisasi

## Sifat mekanik film
Uji  sifat  mekanik  film  indikator  diuji  dengan menggunakan  Universal  Testing  Machine  Instron.  Film indikator dipotong menyerupai dog bone atau dumbbell ASTM  D638-08.  Pengukuran  sifat  mekanik  dilakukan untuk memperoleh data tensile strength , elongation at break , dan Young’s modulus , serta dilakukan sebanyak 3 ulangan.

## Morfologi film
Morfologi  permukaan  film  indikator  diamati  dengan menggunakan Scanning  Electron  Microscopy (SEM) ZEISS  EVO  MA  10.  Sampel  film  indifkator  dipotong dengan ukuran 1 cm x 1 cm (maksimal) dan dilapisi emas menggunakan sputter coater ditujukan untuk meningkatkan konduktivitas permukaan sampel.
Morfologi  nanoserat  selulosa  diamati  menggunakan TEM JEOL JEM 1400 dengan menggunakan tegangan 80 kV.  Analisis  XRD  dilakukan  dengan  menggunakan  XRD Shimadzu  6100.  Pengujian  dilakukan  pada  kondisi berikut:  sumber  sinar  menggunakan  CuKα  dengan panjang gelombang 1.54 Å dan nilai sudut 2θ 7 -80 o .

## Stabilitas warna
Stabilitas  zat  warna  diuji  dengan  meneteskan  100  uL ekstrak kubis ungu ke dalam 5 mL larutan pH 1-14 yang
dibedakan  menjadi  dua  jenis  larutan,  yaitu  (i)  paduan larutan  H 2 SO 4 dan  NaOH,  dan  (ii)  larutan  penyangga spesifik.  Perubahan  warna  yang  diperoleh  selanjutnya dianalisis  dengan  menggunakan  spektrofotometer  UV- Vis pada panjang gelombang 200-800 nm. Film indikator yang dibuat dengan penambahan 100 g antosianin dan 150  mL  air  deionisasi  selanjutnya  diuji  dengan melakukan  penetesan  larutan  pH  1-14.  Perubahan warna  yang  dihasilkan  selanjutnya  didokumentasikan dan  ditentukan  nilai  LAB  dengan  menggunakan perangkat  lunak  ImageJ  versi  Fiji.  Selain  itu,  film indikator juga diujikan pada daging ayam yang disimpan pada suhu 4 o C.

## Hasil dan Pembahasan
Nanoserat  selulosa  yang  diperoleh  pasca  perlakuan high-pressure homogenizer menyebabkan wujud nanoserat selulosa yang diperoleh berbentuk seperti gel berwarna putih hingga transparan. Wujud gel diperoleh oleh  adanya  perlakuan  dengan  tekanan  tinggi  yang dapat  memisahkan  serat  menjadi  serat  tunggal  dan memaksa  air  untuk  masuk  ke  dalam  serat  tunggal tersebut.  Secara  teoritis,  serat  tunggal  hasil  high- pressure  homogenizer  dapat  mengikat  air  hingga  100x masa serat kering.
Morfologi  serat  sebelum  dan  sesudah  perlakuan  high presurre homogenizer dapat dilihat pada  Gambar  1(a). Serat  sebelum  mendapat  perlakuan  high-pressure homogenizer  terlihat  memiliki  bentuk  berpilin  dengan serat  tunggal  lainnya  sehingga  masih  memiliki  ukuran mikro/makromter.  Setelah  perlakuan  high-pressure homogenizer  serat  tunggal  diperoleh  dengan  ukuran diameter serat < 5,0 nm.
Film  indikator  yang  diperoleh  dari  pencampuran nanoserat  selulosa  dan  antosianin  ekstrak  memiliki tekstur halus pada permukaan. Morfologi film indikator ditunjukkan  pada  Gambar  1(b).  Analisis  menggunakan SEM  menunjukkan  bahwa  permukaan  film  nanoserat selulosa sebelum dan  sesudah penambahan antosianin memiliki  kontur  permukaan  kasar  dan  tampak membentuk pola serat, serta tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
Selain  analisis  permukaan,  nanoserat  selulosa  sebelum dan  sesudah  penambahan  antosianin  dilakukan  juga pengukuran  untuk  mengamati  kristalinitas  dengan mengamati  difraktogram  tiap  sampel.  Gambar  1(c) menunjukkan  bahwa  nanoserat  selulosa  memiliki derajat  kristalinitas  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan nanoserat selulosa pasca penambahan
e-ISSN: 2581-0545
Selulosa Nanoserat Tandan Sawit Sebagai Matriks Film Indikator Alami Kesegaran Pangan
antosianin.  Nanoserat  selulosa  memiliki  derajat kristalinitas sebesar 69,33% sedangkan pasca penambahan  antosianin  derajat  kristalinitas  berubah menjadi  69,38%.  Hal  ini  disebabkan  oleh  keberadaan antosianin  pada  permukaan  nanoserat  selulosa. Pernyataan  ini  didukung  oleh  penelitian  sebelumnya yang  berargumentasi  bahwa  modifikasi  permukaan selulosa dapat mengubah derajat kristalinitas selulosa.
Sifat mekanik nanoserat selulosa sebelum dan sesudah penambahan  antosianin  diamati  dari  nilai  tensile strength,  Young’s  modulus,  dan  elongation  at  break. Gambar  1(d)  menunjukkan  bahwa  penambahan antosianin  meningkatkan  kekuatan  mekanik  nanoserat selulosa.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  bertambahnya  nilai tensile  strength  dan  elongation  at  break.  Peningkatan sifat mekanik material ini senada dengan meningkatnya derajat  kristalinitas  nanoserat  selulosa.  Peningkatan derajat kristalinitas sangatlah berkaitan pada beberapa sifat  material,  diantaranya  adalah  sifat  mekanik  dan stabilitas termal material. Hal ini terbukti pada beberapa penelitian sebelumnya yang mengkaji hubungan antara derajat  kristalinitas  dan  sifat  mekanik  serta  stabilitas termal material [9, 10].
Variasi warna antosianin yang diperoleh dari kubis ungu pasca  ditambahkan  ke  dalam  larutan  pH  1,0-14,0  diuji dengan  spektrofotometer  UV-Vis  guna  memperoleh karakteristik  spektrum  antosianin  pada  ragam  pH. Spektrum  UV-Vis  antosianin  ekstrak  kubis  ungu memberikan pola yang berbeda untuk tiap nilai pH, hal ini  dapat  dilihat  secara  kasat  mata  berdasarkan  variasi warna  yang  dihasilkan.  Antosianin  ekstrak  kubis  ungu ketika  diteteskan  pada  larutan  pH  1,0  yang  dibuat dengan larutan NaOH memiliki warna merah, dan pada rentang pH 2,0-3,0 warna antosianin yang semula merah memudar  menjadi  warna  merah  muda.  Warna  biru hingga  biru  keunguan  muncul  pada  rentang  4,0-11,0. Perubahan  warna  yang  cukup  berbeda  diperoleh  pada pH  12,0-14,0,  yakni  hijau  hingga  jingga  kekuningan. Selain menggunakan larutan pH yang dibuat dari NaOH dan  H 2 SO 4 ,  pada  penelitian  ini  juga  diamati  perubahan warna antosianin ekstrak kubis ungu pada sistem larutan pH  yang  dibuat  menggunakan  larutan  penyangga spesifik.  Warna  merah  hingga  merah  keunguan diperoleh  pada  larutan  penyangga  pH  1,0-3,0.  Warna ungu  diperoleh  pada  pH  4,0,  dan  warna  ini  memudar seiring  bertambahnya  pH,  hal  ini  diamati  pada    pH  5,0 dan 6,0.
Gambar 1 (a) morfologi nanoserat, (b) morfologi film indikator, (c) difraktogram film nanoserat selulosa, (d) sifat mekanik film

## Original Article
e-ISSN: 2581-0545 - https://journal.itera.ac.id/index.php/jsat/
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International Licence . Any  further distribution of this work must maintain attribution to  the author(s) and the  title of the work, journal citation and DOI. Published under licence by Journal of Science and Aplicative Technology  (JSAT).
Perubahan warna kembali diamati pada pH 7,0 dan 8,0 menjadi  biru  dan  biru  kehijauan.  Intensitasi  warna semakin  meningkat  pada  pH  9,0,  namun  warna  ini perlahan  berubah  menjadi  hijau  pada  pH  10,0.  Warna hijau diperoleh pada pH 11,0 dan 12,0. Perubahan warna pada pH 13,0 dan 14,0 menyerupai warna larutan pada perlakuan  sebelumnya.  Perbedaan  warna  antosianin antara  larutan  pH  yang  disiapkan  dari  larutan NaOH/H 2 SO 4 dan larutan penyangga spesifik disebabkan oleh  adanya  interaksi  antosianin  dengan  ion  penyusun larutan  buffer  spesifik,  seperti  kalium,  natrium,  borat, karbonat,  fosfat,  dan  ftalat.  Hal  ini  sejalan  dengan penelitian  sebelumnya  yang  menyatakan  bahwa keberadaan  kation  dan  anion  yang  beragam  tersebut dapat bertindak sebagai agen ko-pigmentasi yang dapat memperkuat warna antosianin jika dibandingkan tanpa adanya kation dan anion tersebut [11, 12]. Berdasarkan Gambar  2  dapat  dibuat  korelasi  bahwa  terjadi pergeseran kimia ke arah panjang gelombang yang lebih tinggi  seiring  dengan  meningkatnya  nilai  pH  larutan. Fenomena  ini  disebut  sebagai  pergeseran  batokromik, dan umumnya terjadi pada senyawa golongan flavonoid, antosianin salah satunya.
Perubahan warna antosianin dipengaruhi oleh stabilitas antosianin  terhadap  beberapa  faktor,  diantaranya
adalah pH, suhu, ion, agen ko-pigmentasi, dan  lainnya. Terbentuknya warna merah pada larutan antosianin pH 1,0-3,0 merupakan dampak dari adanya kation flavilium. Hal ini sesuai dengan penelitian terkait, selain itu pada pH  3,0-6,0  beberapa  literatur  menyatakan  keberadaan karbinol  basa  semu  yang  memberikan  pemudaran warna. Namun, berdasarkan hasil yang diamati terdapat juga kemungkinan terdapat campuran komposisi antara kation flavilium yang berwarna merah dan quinonoidal yang  berwarna  biru.  Keberadaan  dua  senyawa  ini menyebabkan  terbentuknya  larutan  berwarna  ungu. Warna  biru  yang  terbentuk  pada  pH  7,0  merupakan dampak dari adanya dominasi struktur quinonoidal pada larutan  antosianin.  Interaksi  struktur  quinonoidal dengan anion hidroksi menyebabkan perubahan warna larutan  antosianin  menjadi  hijau.  Perubahan  warna  ini diamati  pada  pH  8,0-12,0.  Warna  kuning  dari  larutan antosianin  pada  pH  13,0-14,0  diduga  sebagai terbentuknya  struktur  kalkon  yang  diperoleh  dari transformasi  anion  quinonoidal  [6,  13-15].  Perubahan warna  larutan  antosianin  pada  ragam  nilai  pH menunjukkan  adanya  peluang  untuk  mengembangkan film indikator dengan antosianin sebagai sumber warna. Respon  warna  film  indikator  pada  penelitian  ini  diuji terhadap  tetesan  larutan  pH  1,0-14,0  dan  kesegaran daging ayam yang disimpan pada suhu 4 o C.
Gambar 2 Karakteristik elektronik ekstrak antosianin pada ragam pH
Gambar 3 Perubahan warna film indikator nanoserat selulosa/antosianin pada ragam pH
400 500 600 700 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 400 500 600 700 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Absor ba nsi ( a.u .) Panjang Gelombang (nm) pH 8 pH 9 pH 10 pH 11 pH 12 pH 13 pH 14 (a) (b) Absor ba nsi ( a.u .)
Panjang Gelombang (nm)
e-ISSN: 2581-0545
Selulosa Nanoserat Tandan Sawit Sebagai Matriks Film Indikator Alami Kesegaran Pangan
Tabel 1 Nilai Lab film indikator nanoserat selulosa pada ragam pH
pH L a b E 7 42,60 ± 1,53 10,22 ± 1,32 -11,20 ± 0,85 45,22 8 41,29 ± 0,57 14,29 ± 0,93 -12,93 ± 0,32 45,57 9 32,06 ± 0,05 4,12 ± 0,04 -19,04 ± 0,05 37.51 10 30,19 ± 0,07 4,76 ± 0,38 -17,39 ± 0,48 35,16 11 28,69 ± 0,14 -5,79 ± 0,13 -12,55 ± 0,32 31.85 12 45,01 ± 0,11 -13,68 ± 0,24 45,23 ± 0,05 65,26 13 48,89 ± 0,09 7,65 ± 0,25 48,32 ± 0,04 69.16 14 56,21 ± 0,23 -1,67 ± 0,32 55,29 ± 0,18 78.86
Pemilihan nanoserat selulosa sebagai matriks antosianin dan  dikembangkan  sebagai  film  indikator  untuk kesegaran  pangan  disebabkan  oleh  kestabilan  film nanoserat  selulosa  pada  air.  Respon  warna  terhadap tetesan  larutan  pH  8,0-10,0  menunjukkan  perbedaan yang  cukup  signifikan  bila  dibandingkan  dengan  warna pada kondisi pH asam (Gambar 3). Warna yang diperoleh pada  film  indikator  memiliki  perbedaan  terhadap  uji warna  larutan  pH,  hal  ini  dapat  disebabkan  oleh beberapa  faktor,  diantaranya  adalah  penjebakan molekul antosianin pada matriks nanoserat selulosa. Hal tersebut  dapat  mempengaruhi  sensitivitas  indikator, dalam hal ini antosianin. Matriks nanoserat selulosa juga memiliki  kemampuan  untuk  mengikat  molekul  air  di lingkungan  sehingga  tidak  diperoleh  data  yang menyimpang. Kemampuan tersebut dapat meningkatkan  sensitivitas  terutama  dalam  hal  transfer proton dalam  matriks nanoserat selulosa  [16]  (Ahmed, 2015).
Hasil  analisis  warna  menggunakan  perangkat  lunak ImageJ versi Fiji berupa nilai L, a, dan b dapat dilihat pada Tabel  1.  Sistem  nilai  LAB  dipilih  pada  penelitian  ini dikarenakan  warna  yang  terlihat  memiliki  korelasi dengan intensitas cahaya. Hal ini menjadi satu kelebihan
dibandingkan metode lain yang hanya mengukur warna menggunakan  nilai  RGB.  Bila  dirinci,  L  merupakan  nilai yang menyatakan intensitas cahaya dengan rentang nilai 0-100  dari  gelap  ke  terang.  a  merupakan  ukuran  nilai warna  untuk  hijau  dan  merah.  Jika  nilai  a  bernilai  (+) maka condong ke warna merah, sedangkan (-) condong ke warna hijau. b merupakan ukuran nilai warna untuk kuning  dan  biru.  Jika  b  bernilai  (+)  maka  condong  ke warna  kuning,  dan  (-)  condong  ke  warna  biru. Berdasarkan pemaparan di atas dapat ditarik hubungan antara nilai LAB dan nilai pH, semakin negatif nilai a dan semakin positif nilai b maka film indikator menunjukkan bahwa  produk  pangan  telah  mengalami  pembusukan. Gambar 4 menunjukkan perubahan warna film indikator pada penentuan kesegaran daging ayam yang disimpan pada  suhu  4 o C.  Tujuan  dilakukan  pengujian  pada  suhu simpan  4 o C  didasari  pada  ketersediaan  air  yang  lebih tinggi  pada  kondisi  tersebut.  Stabilitas  film  indikator dapat dilihat terhadap respon  warna kesegaran daging ayam.  Perubahan  warna  film  indikator  mulai  teramati pada 30 jam pasca penyimpanan, yakni dari warna ungu ke  biru-ungu.  Warna  film  indikator  berubah  menjadi hijau pada 60 jam pasca penyimpanan, dan kuning pada 96 jam pasca penyimpanan.
Gambar 4 Perubahan warna film nanoserat selulosa/antosianin terhadap kesegaran produk pangan pada suhu 4 o C
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
Perubahan  warna  yang  cukup  lambat  disebabkan  oleh pengaruh  suhu  simpan,  pada  4 o C  pembusukan  daging ayam  membutuhkan  waktu  yang  lebih  lama  bila dibandingkan pada suhu simpan 25 o C. Aktivitas mikroba merupakan  salah  satu  aktivitas  pemicu  pembentuk amonia  pada  proses  pembusukan.  Kemampuan  film indikator  untuk  berubah  warna  pada  suhu  simpan  4 o C menunjukkan  bahwa  film  indikator  memiliki  stabilitas yang baik.

## Kesimpulan
Film  indikator  berbasis  nanoserat  selulosa  yang dikombinasikan dengan antosianin menghasilkan sensitivitas  yang  cukup  baik  untuk  menunjukkan kesegaran  produk  pangan  pada  penyimpanan  4 o C. Perubahan warna yang dihasilkan oleh film indikator ini cukup signifikan dan memiliki warna yang berbeda pada tiap nilai pH.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Universitas Jambi  atas  hibah  penelitian  dengan  skema  Terapan Unggulan (SP DIPA-023.17.2.677565/2020).

## Daftar Pustaka
[1] D.  Tonini,  P.  F.  Albizzati,  and  T.  F.  Astrup, "Environmental  impacts  of  food  waste:  Learnings and  challenges  from  a  case  study  on  UK," Waste Management, vol. 76, pp. 744-766, 2018.
[2] P. Ghisellini, C. Cialani, and S. Ulgiati, "A review on circular  economy:  the  expected  transition  to  a balanced interplay of environmental and economic systems," Journal  of  Cleaner  Production, vol.  114, pp. 11-32, 2016.
[3] A.  Jurgilevich et  al. ,  "Transition  towards  Circular Economy in the Food System," Sustainability, vol. 8, no. 1, p. 69, 2016.
[4] M.  Moazami  Goodarzi,  M.  Moradi,  H.  Tajik,  M. Forough,  P.  Ezati,  and  B.  Kuswandi,  "Development of an easy-to-use colorimetric pH label with starch and  carrot  anthocyanins  for  milk  shelf  life assessment," International  Journal  of  Biological Macromolecules, vol. 153, pp. 240-247, Jun 15 2020.
[5] B.  Kuswandi  and  A.  Nurfawaidi,  "On-package  dual sensors  label  based  on  pH  indicators  for  real-time
monitoring of beef freshness," Food Control, vol. 82, pp. 91-100, 2017.
[6] Y.  Ge,  Y.  Li,  Y.  Bai,  C.  Yuan,  C.  Wu,  and  Y.  Hu, "Intelligent  gelatin/oxidized  chitin  nanocrystals nanocomposite  films  containing  black  rice  bran anthocyanins  for  fish  freshness  monitorings," International Journal of Biological Macromolecules, vol. 155, pp. 1296-1306, Jul 15 2020.
[7] A. Chakrabarty and Y. Teramoto, "Recent Advances in  Nanocellulose  Composites  with  Polymers:  A Guide  for  Choosing  Partners  and  How  to Incorporate Them," Polymers, vol. 10, no. 5, May 10 2018.
[8] F.  Martoïa,  P.  J.  J.  Dumont,  L.  Orgéas,  M.  N. Belgacem,  and  J.  L.  Putaux,  "On  the  origins  of  the elasticity  of  cellulose  nanofiber  nanocomposites and nanopapers: a micromechanical approach," RSC Advances, vol. 6, no. 53, pp. 47258-47271, 2016.
[9] I. P. Mahendra, B. Wirjosentono, Tamrin, H. Ismail, and  J.  A.  Mendez,  "Thermal  and  Morphology Properties  of  Cellulose  Nanofiber  from  TEMPO- oxidized Lower part of Empty Fruit Bunches (LEFB)," Open Chemistry, vol. 17, no. 1, pp. 526-536, 2019.
[10] H. S. Yang, A. Kiziltas, and D. J. Gardner, "Thermal analysis  and  crystallinity  study  of  cellulose nanofibril-filled polypropylene composites," Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 113, no. 2, pp. 673-682, 2013.
[11] Z.  Czibulya,  I.  Horváth,  L.  Kollár,  and  S.  Kunsági- Máté, "Unexpected effect of potassium ions on the copigmentation  in  red  wines," Food  Research International, vol. 45, pp. 272-276, 2012.
[12] P. Sari, C. H. Wijaya, D. Sajuthi, and U. Supratman, "Colour  properties,  stability,  and  free  radical scavenging  activity  of  jambolan  ( Syzygium  cumini ) fruit  anthocyanins  in  a  beverage  model  system: Natural  and  copigmented  anthocyanins," Food Chemistry, vol. 132, pp. 1908-1914, 2012.
[13] Y.  Li,  K.  Wu,  B.  Wang,  and  X.  Li,  "Colorimetric indicator based on purple tomato anthocyanins and chitosan  for  application  in  intelligent  packaging," International Journal of Biological Macromolecules, vol. 174, pp. 370-376, Mar 31 2021.
[14] M.  Alizadeh-Sani et  al. ,  "pH-responsive  color indicator  films  based  on  methylcellulose/chitosan nanofiber and barberry anthocyanins for real-time monitoring  of  meat  freshness," International Journal of Biological Macromolecules, vol. 166, pp. 741-750, Jan 1 2021.
e-ISSN: 2581-0545
Selulosa Nanoserat Tandan Sawit Sebagai Matriks Film Indikator Alami Kesegaran Pangan
[15]
J.  Liu et  al. ,  "Improving  the  color  stability  and antioxidation activity of blueberry anthocyanins by enzymatic  acylation  with  p-coumaric  acid  and caffeic  acid," LWT  -  Food  Science  and  Technology,
vol. 130, 2020. [16] E. M. Ahmed, "Hydrogel: Preparation, characterization,  and  applications:  A  review," Journal of advanced research, vol. 6, no. 2, pp. 105- 21, 2015.